開(kāi)關(guān)電源畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-01-19 17:05本頁(yè)面
【正文】 ）其中KP為鐵芯損耗系數(shù)，不考慮溫度時(shí)為常數(shù)，V為鐵心體積，f為工作頻率，B 為磁感應(yīng)強(qiáng)度，m 、n 分別是工作頻率和磁感應(yīng)的指數(shù)，它們與鐵芯的材料有關(guān)，具體數(shù)值可以通過(guò)查表得到。 （1）磁芯損耗磁芯損耗取決于磁感應(yīng)增量、頻率和溫度。電阻R10用于電流檢測(cè)，經(jīng)RC9濾濾后送入U(xiǎn)C3842 的③腳形成電流反饋環(huán)。RC6用于改善增益和頻率特性。 UC3842 構(gòu)成的反激式開(kāi)關(guān)電源電路圖 220V 電由CL1濾除電磁干擾，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻限流，再經(jīng)VC 整流、C2 濾波，電阻R電位器Rw1 降壓后加到UC3842 的供電端（⑦腳），為UC3842 提供啟動(dòng)電壓，電路啟動(dòng)后變壓器的副繞組③④的整流濾波電壓一方面為UC3842 提供正常工作電壓，另一方面經(jīng)RR4分壓加到誤差放大器的反相輸入端②腳，為UC3842 提供負(fù)反饋電壓，其規(guī)律是此腳電壓越高驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比越小，以此穩(wěn)定輸出電壓。芯片所用的電源VCC由R2從整流后電壓提供。由單管驅(qū)動(dòng)隔離變壓器TC主繞組N1電流，C R3可以提供變壓器原邊泄放通路。電源的輸出電壓等級(jí)有三種：＋5 V、 12 V、+30V 。開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)頻率：。但隨著頻率的提高，諸源中，選定工作頻率為100。另外，高頻下線路的寄生參數(shù)對(duì)線路的影響程度難以預(yù)料，整個(gè)電路的穩(wěn)定性、運(yùn)行特性以及系統(tǒng)的調(diào)試會(huì)比較困難。設(shè)計(jì)采用了UC3842作為PWM控制電路。 本次設(shè)計(jì)控制電路形式為反激式，單端反激式電路比正激式開(kāi)關(guān)電源少用一個(gè)大儲(chǔ)能濾波電感以及一個(gè)續(xù)流二極管，因此其體積小，且成本低。（6）調(diào)節(jié)充電限流值和總輸出電流穩(wěn)流值。（4）控制高頻開(kāi)關(guān)電源實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池浮充、均充方式的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。（2）測(cè)量模塊的輸出電流和電壓、直流母線電流和電壓、電源的輸出電流和電壓、電池充放電電流和電壓等。高頻開(kāi)關(guān)電源（也稱為開(kāi)關(guān)型整流器SMR）通過(guò)MOSFET或IGBT的高頻工作，開(kāi)關(guān)頻率一般控制在50100kHz范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)高效率和小型化。2設(shè)計(jì)方案本課題研究的是高頻開(kāi)關(guān)電源及其幾個(gè)研究熱點(diǎn)，符合開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展方向，有助于新技術(shù)在國(guó)內(nèi)開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用。比如艾默生網(wǎng)絡(luò)能源公司的通信電源休眠節(jié)能技術(shù)，就是使電源系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載情況和系統(tǒng)當(dāng)前的工作情況，通過(guò)合理的邏輯判斷和控制，在保證系統(tǒng)冗余安全的條件下，有選擇的打開(kāi)或休眠部分模塊，使系統(tǒng)工作在最佳效率點(diǎn)，節(jié)能效率顯著。其中，硬件部分包括PWM的邏輯部分、時(shí)鐘、放大器環(huán)路的模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換以及數(shù)字處理、驅(qū)動(dòng)、同步整流的檢測(cè)和處理等。隨著數(shù)字處理技術(shù)的發(fā)展成熟，其優(yōu)點(diǎn)明顯便于計(jì)算機(jī)處理控制、避免模擬信號(hào)的畸變失真、減小雜散信號(hào)的干擾，提高抗干擾能力、便于軟件包的調(diào)試和遙感遙測(cè)遙調(diào)，也便于自診斷、容錯(cuò)等技術(shù)的植入等。（3）數(shù)字化高頻開(kāi)關(guān)電源的另一發(fā)展趨勢(shì)是數(shù)字化。如臺(tái)式PC機(jī)就要求有+12V、+5V、+、12V四種電壓以及待機(jī)的+5V電壓，、?？刂品绞缴弦訮WM為主，少部分為PFM。其中品種最多，發(fā)展最快的還是降壓的STEPDOWN。另一類不含功率開(kāi)關(guān)，需要外接功率MOSFET，稱DC/DC控制器。它們基本上可以分成兩大類。如何在提高開(kāi)關(guān)頻率的情況下，最大限度的減少電磁干擾對(duì)電源的影響，是一個(gè)擺在科研工作者面前的急需解決的問(wèn)題。并且，IGBT的開(kāi)關(guān)速度很高，通態(tài)壓降低。早期開(kāi)關(guān)電源的頻率僅為幾千赫茲，隨著電力電子器件及磁性材料性能的不斷改進(jìn)，開(kāi)關(guān)頻率漸漸地提高。沒(méi)有先進(jìn)的工藝設(shè)備，怎能生產(chǎn)出一流的產(chǎn)品？ 開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì) 目前，開(kāi)關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于以電子計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的各種終端設(shè)備、通信設(shè)備中。往往在實(shí)驗(yàn)室中能達(dá)到相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但在生產(chǎn)上會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題。要真正做到功率轉(zhuǎn)換、功率因素改善、全程自動(dòng)檢測(cè)控制實(shí)現(xiàn)軟件操作，目前還存在很大差距。開(kāi)關(guān)電源的軟件開(kāi)發(fā)目前只是剛剛起步，例如軟開(kāi)關(guān)，雖然它的損耗低，但難以實(shí)現(xiàn)高頻化和小型化。實(shí)現(xiàn)這些變換都是以頻率為基礎(chǔ)，以改變電壓為目的，工藝復(fù)雜，控制難度大，始終難以形成大規(guī)模生產(chǎn)。③ 能源變換問(wèn)題。② 材料問(wèn)題。目前要解決的問(wèn)題有：① 器件問(wèn)題。材料之新、用途之廣，是它快速發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。?）其他電路：如鋸齒波發(fā)生器、偏置電路、光耦合器等。（2）控制電路：包括輸出端取樣電路、反饋電路和脈寬調(diào)制器（或通∕斷控制電路）。開(kāi)關(guān)電源由以下4部分構(gòu)成：（1）主電路：從交流電網(wǎng)輸入，到直流輸出的主要電路。 開(kāi)關(guān)電源有兩種主要的工作方式：正激式變換和升壓式變換。也就是說(shuō)控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設(shè)計(jì)成與線性調(diào)節(jié)器相同。最后這些交流波形經(jīng)過(guò)整流濾波后就得到直流輸出電壓。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過(guò)變壓器來(lái)升高或降低。與線性電源相比，PWM開(kāi)關(guān)電源更為有效的工作過(guò)程是通過(guò)“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（3）按電路組成分，有諧振型和非諧振型。 開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu)一般分類如下：（1）按驅(qū)動(dòng)方式分，有自激式和他激式。它是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)管通斷的時(shí)間比率來(lái)維持輸出電壓穩(wěn)定的一種電源，具有體積小、重量輕、功耗小、效率高、紋波小、噪音低、智能化程度高、易擴(kuò)容等優(yōu)良特性，廣泛應(yīng)用在諸如計(jì)算機(jī)、彩色電視機(jī)、程控交換機(jī)、攝像機(jī)、VCD、電子游戲機(jī)等電子設(shè)備上。同時(shí)采用UC3842開(kāi)關(guān)電源集成控制器，其最大優(yōu)點(diǎn)是外接元件少，外電路裝配簡(jiǎn)單等。高頻單端反激式變壓器是本文的中心內(nèi)容，其核心參數(shù)設(shè)計(jì)許多，具體內(nèi)容正文中有詳細(xì)介紹。目 錄摘 要 1關(guān)鍵詞 1Abstract 1Key words 11 開(kāi)關(guān)電源概述 2 2 2 2 3 3 3 開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì) 42設(shè)計(jì)方案 5 5 5 53反激式高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 6 7 7 8 11 PWM 集成控制器的工作原理與比較 11 12 14 1欠壓保護(hù)電路及反饋 15 15 164總結(jié) 16致謝 17參考文獻(xiàn) 17開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生 指導(dǎo)教師 摘 要：?jiǎn)味朔醇な介_(kāi)關(guān)電源具有輸出紋波小、輸出穩(wěn)定、體積小、重量輕、效率高以及具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能等許多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在小功率開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)中。為此本論文以反激式高頻開(kāi)關(guān)電源為設(shè)計(jì)方向而展開(kāi)，對(duì)高頻變壓器的認(rèn)知及所注意的問(wèn)題，其中包括磁芯損耗、繞組損耗、溫升以及磁芯要求。其次是控制電路的設(shè)計(jì)，首先我們要對(duì)PWM集成控制器原理的有所了解，在此基礎(chǔ)上保護(hù)兩種控制模式分別是電壓模式和電路模式。關(guān)鍵詞：高頻單端反激式變壓器 PWM集成控制
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